“僵尸”腦細(xì)胞或能發(fā)育為“工作神經(jīng)元”

一項刊登在國際雜志Science Advances上的研究報告中，來自弗朗西斯克里克研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，在大腦生長過程中預(yù)防神經(jīng)元的死亡，意味著這些“僵尸”細(xì)胞可以發(fā)展成為功能性的神經(jīng)元細(xì)胞。

在大腦發(fā)育過程中，大量神經(jīng)元會自我破壞作為移除過量細(xì)胞的一種必要調(diào)節(jié)性機(jī)制，在大腦的特定區(qū)域，細(xì)胞凋亡（細(xì)胞自殺）會影響大約50%的神經(jīng)元的功能；文章中，研究人員通過對黑腹果蠅進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，通過阻斷阻斷這些細(xì)胞死亡，其后來就會發(fā)育出新型的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，而且其作用和性質(zhì)與現(xiàn)有的神經(jīng)元并不相同。

研究人員對果蠅嗅覺系統(tǒng)中的神經(jīng)元細(xì)胞凋亡的最后階段進(jìn)行了遺傳性地抑制，他們發(fā)現(xiàn)，被救援的僵尸細(xì)胞會發(fā)育稱為功能性的嗅覺神經(jīng)元細(xì)胞從而幫助果蠅進(jìn)行嗅覺的檢測，然而，這些僵尸神經(jīng)元要比標(biāo)準(zhǔn)的相同細(xì)胞表達(dá)不同的嗅覺感受器，比如，在嗅覺器官下顎須中發(fā)現(xiàn)的某些僵尸細(xì)胞就擁有能檢測二氧化碳的受體，昆蟲就能利用這一線索來感知動物或人類的存在（當(dāng)其呼吸時能夠吸附二氧化碳來感知）；這些額外的神經(jīng)元還能夠給予果蠅與岡比亞按蚊相似的特性，但與果蠅不同的是，岡比亞按蚊的下顎須中含有二氧化碳感知的嗅覺神經(jīng)元。這兩種物種擁有一個大約生活在2.5億年前的共同祖先。

研究者Lucia Prieto-Godino說道，當(dāng)正常狀況下會發(fā)生死亡的神經(jīng)元被保護(hù)免于細(xì)胞凋亡時，其就會發(fā)育稱為僵尸神經(jīng)元，從而擁有與蚊子體內(nèi)特定神經(jīng)元相類似的特性，因此，細(xì)胞凋亡是一種特殊的因子，其能幫助蚊子和果蠅隨著時間延續(xù)不斷適應(yīng)不同的環(huán)境。

從進(jìn)化學(xué)的角度來看，本文研究結(jié)果表明，神經(jīng)系統(tǒng)中細(xì)胞死亡模式的改變或能使得一個物種適應(yīng)來自新環(huán)境的新壓力，從而就能促進(jìn)具有新型結(jié)構(gòu)和功能特性的神經(jīng)元群體得以進(jìn)化產(chǎn)生。雖然研究人員并沒有詳細(xì)研究攜帶更多嗅覺神經(jīng)元的果蠅的行為，但從理論上來講，這種增加會使其以更高的靈敏性來感知?dú)馕?，這或許有助于其尋找伴侶、食物并感知危險，因此相比其它個體而言，這或許就是一種特殊的優(yōu)勢了。